以太坊賬戶抽象研報：拆解10個相關EIP提案與沖擊千萬級日活用戶的瓶頸問題_NFT

在近期以太坊創始人Vitalik發布的最新以太坊路線圖的第六階段Splurge中，最新納入的ERC-4337成為了目前賬戶抽象的主要實現方案。賬號為什么重要？因為任何web2用戶進入web3的時候，遇到的第一層阻力便是保存私鑰或者助記詞，還會面對私鑰可能丟失而未知，面對釣魚網站的盜簽而無法判斷，甚至上億美元的鏈橋被盜也因私鑰問題而發生，因此實現更好的以太坊賬戶體系，一直以來都是以太坊網絡對于沖擊千萬量級用戶的瓶頸問題而如果你想要對以太坊以及區塊鏈底層基礎設施的迭代進程進入深度了解，你也必須要對賬戶抽象這一完整概念原理有著絕對深刻的理解，而賬戶抽象方案的演變史這七年的迭代之路，本份研報將用近萬字為你全景呈現，強烈建議準備好咖啡用心閱讀。本文將嘗試從2015年起的首個AA提案出發，系統性地整理目前為止所有EIP提案主要內容并綜合評價各方案的優缺點，回顧歷程，很多提案已經早已處于停滯甚至僅僅是草稿的階段，為抽絲剝繭探索邏輯脈絡，本文將10個EIP提案依據其優化的模板環節來劃分出三大路徑：改造鏈上交易類型、改造鏈上主體對象、改造上鏈交易打包過程型由于內容涉及非常廣泛且涉及以太坊原理層知識較多，筆者會更多分析其方案的邏輯而非技術的細節，也將盡力陳訴表達和翻譯原意，如有疏漏歡迎評論區留言討論。1、背景

以太坊礦工在過去1.5年里已購買價值150億美元的GPU:6月17日消息，雖然GPU制造商不愿談論與加密礦工相關的銷售情況，但Bitpro Consulting的分析師估計，以太坊礦工在過去1.5年里購買了價值150億美元的GPU。

如果再加上礦機的其他部件（CPU、PSU、底盤）的價格，全球以太坊挖礦硬件的花費將會更高。在過去的1.5年里，礦工可能已經消耗了大約10%的離散GPU供應。（Tom’s Hardware）[2022/6/18 4:36:08]

最近以太坊創始人V神更新了ETH發展路線圖，其中第六階段Splurge的目標是：修復一切。在以太坊虛擬機中很多東西需要進行優化，比如說VDF將會讓鏈上產生真正的隨機數，而這次路線圖中最重要的是賬戶抽象AA的核心提案EIP-4337成為實現路徑。這些優化的核心是可通過社交網絡可直接恢復錢包、項目方幫用戶墊付Gas費、支持USDT等作為Gas支付方式等功能。就是這些功能將助力以太坊打破千萬用戶的核心關卡，沒有這些改變，以太坊是絕對無法突破用戶習慣的門檻。

音樂NFT市場Mint Songs在以太坊上線V2版，特性包括去中心化策展、1/1音樂NFT等:6月9日消息，由NFT交易市場ZORA提供支持的音樂NFT市場Mint Songs現已在以太坊上線V2版，特性包括去中心化策展、1/1音樂NFT等。未來，Mint Songs還將探索支持在以太坊上創建自定義智能合約、智能合約擴展（拆分、空投等）、跟蹤趨勢分析以及版稅管理等。[2022/6/10 4:15:18]

1.1、為什么現有賬戶體系是千萬用戶的瓶頸？

目前在以太坊中有兩種賬戶，分別為外部賬戶和合約賬戶。外部賬戶的所有權和簽名權理論上是同一個體單位持有的。簡單來講，持有私鑰的人不只擁有這個賬戶的「所有權」，同時還有權利「簽名轉移所有資產」。當前以太坊上所有權和簽名權是一體的，這樣的外部賬戶設計可能會衍伸出一些值得討論的問題：私鑰難保護：用戶失去私鑰意味著失去所有資產。簽名算法少：原生協議在驗證交易上只能使用ECDSA簽名和驗簽算法。簽名權限高：無原生多簽，單簽即可執行任意操作。交易手續費只能通過ETH支付，并不支持批量交易。交易隱私泄露：一對一交易容易分析賬戶持有者的隱私信息。其次單純的合約錢包也有一定問題：對合約錢包的操作必須由EOA發起，每筆交易將多消耗21000Gas。。需要EOA有足夠的ETH來支付Gas，或者依靠Relayer支付Gas。上訴的約束讓普通用戶很難使用以太坊：首先，使用以太坊上的任何應用，用戶都必須持有以太。其次，用戶需要處理復雜的費用邏輯，Gasprice、Gaslimit、事務阻塞這些概念對用戶來說過于復雜。最后，雖然許多區塊鏈錢包或應用試圖通過產品優化提高用戶體驗，但它們的實際效果甚微。破局之道在于實現賬戶抽象，將所有權和簽名權解耦，從而才能逐個解決上述問題，那為什么可以解決、將會用怎樣的方式來實現解耦合，就讓我們回顧這7年AA歷史來一同探索吧。1.2、抽象賬戶的根本目的

數據：以太坊鏈上NFT銷售總額突破85億美元 創歷史新高:金色財經報道，根據最新數據顯示，以太坊鏈上NFT銷售總額突破85億美元，創下歷史新高，本文撰寫時為8,504,090,764美元，鏈上交易數量為3,741,371筆。此外，NFT鏈上銷售總額逼近130億美元，目前為12,871,479,476美元，同樣創下歷史新高，目前以太坊鏈上NFT銷售額最高，Ronin鏈上NFT銷售額位居第二，為2,746,467,717美元。[2021/11/1 6:23:55]

從Web2邁入Web3的人很難去接受高風險的私鑰管理方法，所以他們想當然地認為以太坊賬戶抽象多年的實驗是為了取消私鑰，但是現在在去中心化的領域是不存在免費的信任，身份驗證必須基于密碼學證明，所以無論哪種提案都是需要管理某種私鑰。雖然大家終究有自己管理私鑰的束縛和責任，但是通過智能合約也有辦法實現體驗上的折中。而實現體驗上的折中，首要打破的就是目前賬戶權限的過于集中，即是要實現所有權和簽名權的解耦。1.3、抽象賬戶的歷史路徑

整體的改造方式按針對的對象或者環節可以分成3種大方向改造鏈上交易類型改造鏈上主體對象改造上鏈交易打包過程回溯達成這樣的目標的歷程以太坊一開始是通過EIP-86、EIP-101、EIP-859等增加新的交易類型來區分外部賬戶和合約賬戶，但是他們發現這樣的改動實在太龐大了，其復雜性不亞于合并這樣的共識算法的轉移。一旦以太坊更改交易類型，就配套地要修改底層簽名驗簽算法，這既要考慮礦工是否接受新的類型幫助其上鏈，且收益不能低于普通交易，還要考慮賬戶地址管理、沖突、往前往后兼容等等問題。而在這七年的研究過程中，大量信息和想法并未被放棄而是被繼承起來繼續發揚。通過EIP-86/208：合約地址需要與外部賬戶進行區分，所以合約地址要能定制、要能防碰撞，所以有了EIP-1014和EIP-2470的落地。通過EIP-859：首次出現了交易中附帶合約初始化代碼，如果沒有合約地址就現場部署一個，成為EIP-4337的基礎功能。通過EIP-2718：讓未來的以太坊可以兼容任何新提出的交易類型而無需太照顧往前兼容性的歷史包袱。通過EIP-2938：明確總結了合約賬戶的各類優勢，社交恢復、密鑰輪換、自定義身份驗證算法、元交易等等，讓合約賬戶慢慢深入人心。最終共識集中在兩條路徑上即：讓現行的外部賬戶有智能合約的功能。讓現行的智能合約有外部賬戶的功能。如今EIP-4337納入路線圖也宣告這兩條路徑中以太坊最終做出了決定。2、下一代賬戶的最佳形態是什么？

ZenGo報告提醒用戶提防以太坊上通過提前交易攻擊獲利的機器人:加密貨幣錢包ZenGo的新研究進一步揭示了發生在以太坊區塊鏈上的提前交易攻擊（front-running attacks）。DeFi投資者Dan Robinson和Georgios Konstantopoulos首先在《以太坊是一片黑暗森林》中概述了這一情況，提醒人們注意在以太坊區塊鏈上尋找獵物的各種機器人的攻擊。來自ZenGo的這份新報告概述了研究人員如何識別和孤立通用的提前交易的機器人，評估它們的效率和交易被追捕的可能性，同時測試如何躲避。

主導這項研究的ZenGo區塊鏈研究員Alex Manuskin解釋道：“以太坊上的提前交易不是什么新鮮事，而這里的新奇之處在于，我們是在研究尋求利潤的機器人，即使是在此前從未見過這些機器人的合約中。哪怕這些合約相當復雜，并對其他合約執行多次內部調用。”ZenGo報告將提前交易描述為“在已知的未來交易發生之前，在執行隊列中首先獲取交易的行為”。交易所競價就是提前交易的一個例子。如果有人打算在Uniswap上購買大量ETH，價格會被推高，一種變現的方式是在大規模購買行動發生之前買入ETH，然后此之后立即賣出。（CoinDesk）[2020/12/30 16:04:56]

空間有多大？可以用數字來說話：外部賬戶賬戶數：以太坊總交易中出現的from地址去重數后約為1.5億。SCW/A賬戶數：使用頭部兩個產品GnosisSafe和Argent的數據合計為15萬。筆者認為后續的用戶將會接觸的賬戶形態是兩段式的，區分鏈下密鑰管理與鏈上賬戶主體。在鏈下密鑰管理側，采用體驗最佳的MPC+TSS，尤其是2/2,2/3都會是兼容吻合監管需求和便捷使用使用需求的參數方案。在2/2模式下，項目方持有1，用戶持有1，在任何一方不同意的情況下至少資金不會丟失，適用于未來需要監管的場景。在2/3模式下，項目方持有1，用戶持有2，用戶可以在兩臺終端上分別管理分片密鑰，日常本地+項目方持有的分片結合簽名，即使項目方跑路，用戶也可自己恢復。在鏈上賬戶主體側，會采用可升級的智能合約模式，這時會有多種功能點進行展開：自定義簽名算法：如MultisigVerification、Schnorrsigs、BLSsigs、Quantum-resistantsigs(egLamport,Winternitz)，效果上是從密碼學即天然支持多簽、門限等。多筆交易進行打包：礦工可以簽名聚合多筆交易的數據，只需確保都能執行成功即可。這效果是在交易量足夠多就可以拉低平均的Gas消耗。社交恢復更換私鑰：如果某天一個人的微信被盜號，即使全部錢被轉走，里面的好友列表和聊天記錄都可恢復，也依舊能使用原賬號因為SBT靈魂代幣不會丟失。可升級與去中心化：合約本身是可設計升級、可以更改所有權的，在鏈上的賬戶主體也自然是無人托管且完全去中心化的。元交易與多幣支付：用戶即可在合約錢包里用其他Token的轉賬來支付礦工Gas，從而無需先充值原生代幣來做手續費。抗DoS與量子攻擊：防惡意礦工阻塞系統以及密鑰爆破。針對套利者的優點：實現賬戶抽象之后，由于可以在賬戶權限驗證階段進行價格判斷，套利者無需為失敗的套利行為進行付費，鏈上也不會包含失敗的套利事務，可以有效提高鏈的可擴展性但是AA通過EIP-4337實現，也有不少風險問題：節點的驗證過程會更加復雜，這樣會給節點增加很多無用的計算負擔，從而抗DoS攻擊的風險提升。因為合約的調度，所以Gas消費會比EOA賬號直接簽名交易更高，需要用到類似NFT聚合器一樣的降低原理。以太坊賬戶抽象七年之路相關EIP特性概覽圖

動態 | Fluidity將推出基于以太坊的抵押貸款:據coindesk報道，本周四，金融科技創業公司Fluidity宣布計劃在美國加利福尼亞州和紐約州推出第一批基于以太坊的抵押貸款。該公司高管表示，一旦所有許可文書工作獲得最終確定，該項目將在今年夏天啟動。[2019/5/10]

未盡內容：賬戶抽象相關EIP提案解讀EIP-101：貨幣與加密抽象——2015/11/15EIP-86/208：交易來源和簽名的抽象——2017/02/10EIP-859：主鏈賬戶抽象——2018/01/30EIP-2718：新交易類型的包裝信封——2020/06/13EIP-2938：賬戶抽象標準——2020-10-15EIP-3074：增加AUTH和AUTHCALL操作碼——2020/10/15EIP-3607：讓外部賬戶地址不可部署合約——2021/06/10EIP-4337：用交易內存池實現賬戶抽象——2021/09/29EIP-5003：使用AUTHUSURP將代碼插入到外部賬戶——2022/02/26EIP-5189：通過背書來操作賬戶抽象——2022/06/29Q&A：1、現在有哪些錢包是遵循EIP-4337實現的？2、以太坊為什么選擇EIP-4337而不是EIP-3074？3、賬戶抽象中抽象的到底是什么？4、如果有足夠好的MPC+TSS方案，不需要助記詞，安全性也有保障，那還需要合約錢包嗎？5、自定義簽名算法的好處是什么？6、EIP-4337仍然依賴于EOA賬戶簽名，真的能給用戶體驗帶來質的飛躍嗎？7、EIP-4337下一步的改進方向有哪些？歡迎你從公眾號后臺聯系作者探討web3行業問題點贊關注十四，用技術視角帶給你價值

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